Face aux limites de la physique, les ingénieurs en lithographie ont développé une série de solutions sophistiquées – resolution Enhancement Technology (RET) – avec l’idée centrale de « gérer» activement le champ lumineux diffracté en optimisant la façon dont l’éclairage est effectué et les graphiques du Réticule. La lithographie par immersion est devenue une grande initiative pour augmenter le chemin na. De manière équivalente, le plafond du na est relevé de 1,0 à 1,44 en remplissant l'objectif de projection avec un liquide à haut indice de réfraction entre la plaquette. Cette technique prolonge considérablement le cycle de vie de la lithographie ARF 193 nm. L'éclairage off - axis (OAI) modifie la distribution spatiale de la lumière diffractée grâce à un diaphragme d'éclairage spécialement conçu qui permet à des fréquences plus élevées d'accéder à l'objectif.

L'illumination hors axe modifie l'imagerie classique du masque binaire représenté en (A) par Illumination oblique, provoquant un décalage du motif de diffraction représenté en (b)

Le masque de déphasage (PSM) sur la base du contrôle de l'amplitude de la lumière, introduit un contrôle de phase qui utilise le principe de dissipation interférentielle des ondes lumineuses pour former un gradient d'intensité lumineuse plus raide sur les bords du graphique.

Type de masque de déphasage: (1) masque binaire, (2) masque de déphasage, (3) masque de quartz gravé (masque de Levinson), (4) masque demi - teinte. (haut) masque, (rouge) énergie / phase lumineuse sur le masque, (bleu) énergie / phase lumineuse sur la plaquette, (vert) énergie / phase lumineuse sur la plaquette, (Bas) colle photolithographique sur la plaquette de silicium

La technique OPC (Optical proximity effect correction) compense la distorsion optique au cours de l'imagerie en effectuant au préalable un traitement « anti - distorsion » des figures du Réticule.

Une représentation schématique de l'OPC (Optical proximity correction). La forme Γ en bleu est la forme que le concepteur de la puce souhaite imprimer sur la plaquette, en vert est le motif sur le masque après l'application de la correction de proximité optique, et le contour en rouge est ce que la forme est réellement imprimée sur la plaquette (très proche de la cible bleue souhaitée).

Bien que les technologies RET aient grandement contribué aux progrès de la fabrication de circuits intégrés à grande échelle, elles dépendent fortement des réticules physiques. La fabrication de plaques de masquage est non seulement coûteuse, mais aussi longue, ce qui en fait un obstacle majeur à la recherche et au développement et à la production en petites séries. La lithographie sans masque a vu le jour, éliminant les masques physiques et adoptant un « masque numérique» Programmable en temps réel pour générer directement des motifs d'exposition. La lithographie sans masque basée sur des dispositifs numériques à micro - miroirs (DMD) est devenue l'un des principaux chemins technologiques.

Aperçu de la technologie DMD image

Le DMD se compose de millions de miroirs miniatures de l'ordre du micron qui peuvent être renversés indépendamment et à grande vitesse. En contrôlant avec précision l'angle de déflexion de chaque micro - miroir par ordinateur, il est possible de construire en temps réel des graphiques de distribution d'intensité lumineuse bidimensionnelle arbitraires, permettant une « écriture directe». Ce passage du « gabarit physique » au « champ optique numérique » apporte des avantages révolutionnaires: flexibilité de conception, rentabilité significative et grande évolutivité fonctionnelle. DMD peut non seulement réaliser la modulation binaire on / off, mais également réaliser le contrôle Multi - niveaux de gris par la modulation de largeur d'impulsion à grande vitesse, ce qui facilite la lithographie en niveaux de gris.

Machine de lithographie sans masque DMD de la série zml de zeoyi Technology

Les fabricants d'instruments scientifiques, représentés par la technologie zeugi, ont étendu cette technologie à un plus large éventail de laboratoires et d'instituts de recherche et développement grâce au système de lithographie sans masque DMD Desktop. Sa machine de lithographie sans masque de série zml utilise une source lumineuse LED haute puissance combinée à la technologie DMD pour atteindre une résolution de niveau submicronique tout en intégrant une caméra CCD et un système de mise au point automatique, ce qui réduit considérablement la difficulté de fonctionnement.

Dans des applications pratiques, ce type de dispositif a été utilisé dans des recherches de pointe telles que la préparation d'électrodes de dispositifs en matériaux bidimensionnels, le moulage rapide de puces microfluidiques, etc., démontrant son potentiel pour la fabrication de prototypes rapides et l'intégration multifonctionnelle.

Pour la fabrication de semi - conducteurs à la recherche d'une largeur de ligne et d'une production de masse à grande échelle, la lithographie par masque traditionnelle représentée par EUV reste un flux principal irremplaçable. Cependant, dans la recherche scientifique, l'éducation, l'emballage, MEMS、 Dans des domaines tels que les biopuces, les exigences en matière d'efficacité de la R & D, de maîtrise des coûts et de flexibilité de conception vont souvent au - delà d'une seule quête de résolution extrême.

La technologie de lithographie sans masque offre aux ingénieurs et aux chercheurs de nouveaux outils efficaces, économiques et puissants en transformant le processus de lithographie du mode « actif lourd» au processus numérique « léger». Il fait du micro et du nanotraitement une plate - forme pour la validation et la mise en œuvre rapides d'idées plus innovantes.

Le choix de la technologie n'est pas simplement le meilleur ou le pire, mais plutôt le compromis le plus judicieux pour les besoins spécifiques de l'application, basé sur une compréhension profonde des limites physiques et des caractéristiques techniques. Entre la limitation et la liberté, nous voyons une veine claire de « suivre la physique» à « naviguer dans la physique».